DE102004008038B4 - Elektrodenzustandsmeßeinrichtung - Google Patents
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Abstract
Elektrodenzustandsmeßeinrichtung zur Überwachung des Zustands der Elektrodenkappen von vorzugsweise in der Automobilindustrie eingesetzten Punktschweißautomaten, wobei diese Meßeinrichtung nach der Durchführung eines Fräsvorgangs der paarweise vorgesehenen Elektrodenkappen der im Betrieb des Punktschweißautomaten verwendeten Punktschweißzange zum Einsatz gelangt, bestehend aus einer Halterung mit zwei symmetrisch zueinander angeordneten Aufnahmepfannen, in deren Öffnungen die vorderen Bereiche der beiden Elektrodenkappen der jeweiligen Punktschweißzange zu liegen gelangen, während innerhalb der Halterung optische Signalgeber und -empfänger vorgesehen sind, mit welchen die Abtastung der bearbeiteten Stirnflächen der beiden Elektrodenkappen der jeweiligen Punktschweißzange erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Signalgeber und -empfänger (22–24) innerhalb der Wandung eines zwischen den beiden Aufnahmepfannen (16) angeordneten zylindrischen Sensorträgers (6) angeordnet sind.Electrode condition measuring device for monitoring the condition of the electrode caps of spot welding machines preferably used in the automotive industry, this measuring device being used after a milling process of the paired electrode caps of the spot welding gun used in the operation of the spot welding machine, consisting of a holder with two symmetrically arranged receiving pans, in the openings of which the front areas of the two electrode caps of the respective spot welding gun come to lie, while within the holder there are provided optical signal transmitters and receivers with which the machined end faces of the two electrode caps of the respective spot welding gun are scanned, characterized in that the optical signal transmitter and -receiver (22-24) inside the wall of a cylindrical sensor carrier (6) arranged between the two receiving pans (16) are arranged.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Elektrodenzustandsmeßeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to an electrode state measuring device according to the preamble of claim 1.
In der Automobilindustrie werden heutzutage praktisch durchwegs Schweißautomaten eingesetzt, mit welchen PKW-Karosserien mehr oder weniger vollautomatisch unter Einsatz von 2000 bis 4000 Schweißpunkten zusammengefügt werden.In the automotive industry, welding machines are used virtually everywhere today, with which car bodies are combined more or less fully automatically using 2000 to 4000 welds.
Derartige Schweißautomaten besitzen dabei eine Punktschweißzange, welche elektronisch gesteuert an eine bestimmte Schweißstelle geführt wird, worauf die im vorderen Bereich der Punktschweißzange befindlichen Elektrodenkappen auf die zu verbindenden Bleche gedrückt werden und ein entsprechender Schweißstrom hindurchgeleitet wird.Such welding machines have a spot welding gun, which is electronically controlled to a certain welding point, whereupon the located in the front region of the spot welding gun electrode caps are pressed onto the sheets to be joined and a corresponding welding current is passed.
Bei den Elektrodenkappen handelt es sich um etwa 2 cm lange zylindrische Kupferelemente, deren konisch ausgeführte Bohrungen auf die vorderen Enden der Punktschweißzange gesteckt werden, wobei zusätzlich über die Punktschweißzange hinweg eine Flüssigkeitskühlung vorgenommen wird.The electrode caps are about 2 cm long cylindrical copper elements, the conical holes are placed on the front ends of the spot welding gun, in addition to the spot welding tongs over a liquid cooling is made.
Derartige Elektrodenkappen unterliegen einem gewissen Verschleiß, was zum Teil durch eine Anlagerung von Zink der heutzutage vielfach im Automobilbau verwendeten verzinkten Bleche, zum Teil aber auch durch eine plastische Verformung der Elektrodenkappen selbst bedingt ist. Dies hat zur Folge, daß je nach Anwendungsfall die vorderen Enden dieser Elektrodenkappen nach der Durchführung von 50 bis 400 Punktschweißungen nachgefräst werden müssen.Such electrode caps are subject to some wear, which is partly due to an addition of zinc of galvanized sheets, which are nowadays often used in the automotive industry, but partly also due to a plastic deformation of the electrode caps themselves. This has the consequence that, depending on the application, the front ends of these electrode caps must be milled after performing 50 to 400 spot welds.
Für diesen Abfräsvorgang sind besondere Elektrodenfräser mit einem langsam rotierenden zylindrischen Schneidkopf entwickelt worden, mit welchen die beiden Elektrodenkappen einer Punktschweißzange gleichzeitig nachbearbeitet werden können. Bei diesem etwa 1 bis 5 Sekunden dauernden Fräsvorgang werden jeweils 0,07 bis 0,1 mm Material abgetragen, so daß derartige Elektrodenkappen, welche einen Elektrodenabtrag von jeweils etwa 5 mm zulassen, ungefähr 50 bis 70-mal nachgearbeitet werden können, bevor ein Austausch dieser Elektrodenkappen vorgenommen werden muß.For this Abfräsvorgang special electrode cutters have been developed with a slowly rotating cylindrical cutting head, with which the two electrode caps of a spot welding gun can be reworked simultaneously. In this about 1 to 5 seconds lasting milling each 0.07 to 0.1 mm material are removed, so that such electrode caps, which allow an electrode removal of about 5 mm, can be reworked approximately 50 to 70 times before replacement this electrode caps must be made.
Nach dem erwähnten Abfräsvorgang der beiden Elektrodenkappen einer Punktschweißzange erweist es sich als sinnvoll, wenn die bearbeiteten Flächen dieser Elektrodenkappen in Bezug auf die Qualität des durchgeführten Abfräsvorganges kontrolliert werden. Zu diesem Zweck sind besondere Elektrodenzustandsmeßeinrichtungen entwikkelt worden, mit welchen die abgefrästen vorderen Flächen der beiden Elektrodenkappen unter Einsatz optischer Mittel gleichzeitig überwacht und kontrolliert werden (siehe
Es zeigt sich nunmehr, daß diese vorgesehenen Glasplatten teils durch das Auftreten von Schweißpunktspritzern, teils durch die Abfrässpäne selbst häufig verschmutzen, was zwangsläufig zu Fehlmessungen führt. Da derartige Schweißpunktspritzer und/oder Abfrässpäne auf Glasplatten relativ gut haften, konnte die vorhandene Problematik auch durch das Vorsehen von Druckluftdüsen nicht oder nur zum Teil behoben werden.It turns out now that these glass plates often dirty partly by the occurrence of weld spatter, partly by the Abfrässpäne itself, which inevitably leads to incorrect measurements. Since such weld spatter and / or Abrißpäne adhere to glass plates relatively well, the existing problem could not or only partially be resolved by the provision of compressed air nozzles.
Es ist demzufolge die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Elektrodenzustandsmeßeinrichtung zu schaffen, mit welcher trotz des unvermeidlichen Auftretens von Verunreinigungen in Form von Schweißpunktspritzern und/oder Abfrässpänen eine zuverlässige Messung der Qualität der abgefrästen Elektrodenkappen von Punktschweißzangen über längere Zeitintervalle hinweg möglich ist.It is accordingly the object of the present invention to provide an electrode state measuring device with which a reliable measurement of the quality of the milled electrode caps of spot welding guns over long time intervals is possible despite the inevitable occurrence of impurities in the form of weld spatters and / or Abrun.
Erfindungsgemäß wird dies durch Vorsehen der im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale erreicht.This is achieved by providing the features listed in the characterizing part of claim 1 according to the invention.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich anband der Unteransprüche 2–9.Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims 2-9.
Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Träger für die optischen Signalgeber und Signalempfänger rohrförmig ausgebildet ist, so daß auftretende Verschmutzungen in Form von Schweißpunktspritzern und/oder Abfrässpänen durch dieses Rohrelement hindurchfallen können, was die Gefahr eines Niederschlags auf den lichtdurchlässigen Oberflächen der optischen Signalgeber und -empfänger stark reduziert. Durch das zusätzliche Einleiten von Druckluft in das Innere des Rohrelements kann dabei die Gefahr eines unerwünschten Niederschlags von Schweißpunktspritzern und/oder Abfrässpänen auf den lichtdurchlässigen Oberflächen der Signalgeber und -empfänger noch weiter verringert werden.The present invention is characterized in that the support for the optical signal transmitter and signal receiver is tubular, so that occurring contaminants in the form of weld spatters and / or Abfrässpänen can fall through this tubular element, creating the risk of precipitation on the translucent surfaces of the optical Signal transmitter and receiver greatly reduced. The additional introduction of compressed air into the interior of the tubular element while the risk of undesirable precipitation of weld spatters and / or Abefrässpänen on the translucent surfaces of the signal generator and receiver can be further reduced.
Die Erfindung soll nunmehr im einzelnen erörtert und beschrieben werden, in welchem Zusammenhang auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen ist. Es zeigenThe invention will now be discussed and described in detail, in which context reference is made to the accompanying drawings. Show it
So wie dies anhand von
Im Bereich des Sensorabschnitts
Die beiden Pfannenplatten
Gemäß
Zusätzlich ist noch die Querbohrung
So wie dies anhand der
Die in diesem Zusammenhang verwendete Elektrodenzustandsmeßeinrichtung unterscheidet sich gegenüber der in Verbindung mit den
Aufgrund des vorgesehenen Flachschlitzes
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